SU1456009A3

SU1456009A3 - Способ получени мочевины

Info

Publication number: SU1456009A3
Application number: SU853873452A
Authority: SU
Inventors: Йонкерс Кис
Original assignee: Уни Ван Кунстместфабрикен Б.В. (Фирма)
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1989-01-30
Also published as: ES8602622A1; PT80109A; LV5225A3; EP0155735B1; PL252389A1; FI851046L; EP0155735A1; NL8400839A; PT80109B; HUT39721A; CN85101703A; MX7357E; FI851046A0; GEP19960461B; ZA851978B; RO91349A; AU579614B2; DE3565680D1; TR22418A; KR850006930A

Abstract

Изобретение относитс к получению мочевины. Цель - упрощение про- цессао Получение мочевины ведут из двуокиси углерода и избытка аммиака при давлении 125-200 атм в зоне синтеза с получением раствора, содержащего карбамат аммони и свободный аммиак о Процесс провод т с последующим разложением карбамата аммони в десорбционной зоне при давлении зоны синтеза, нагревании и противог точном взаимодействии с десорбиру- ющим газом с получением десорбирован- ного раствора, из которого вьщел ют концентрированную мочевину или твердую мочевину, и газовой смеси. Последн содержит продукты разложени карбамата аммони вместе с частью избытка аммиака и десорбирующего газа , часть которой конденсируют в зоне конденсации. Конденсацию провод т в межтрубной тепловой зоне погружного конденсатора со временем пребьша- ни газовой смеси в зоне, обеспечивающем образование 50-75% мочевины от равновесного количества, достигаемого в услови х синтеза, с получением конденсата. Последний содержит карбамат аммони и мочевину, его направл ют в зону синтеза. 1 ил., 1 табл. О) ел О5

Description

1 -

Изобретение относитс к способу получени мочевины из аммиака и двуокиси углерода.

Цель изобретени - упрощение процесса . .,5

На чертеже представлена схема осуществлени способа.

На чертеже прин ты следующие обозначени : А - зоны синтеза, В - десорбционна зона, С - зона конденсации , D - резервуар дл пара, Е - насос и F - эжектор.

Через линию 1 эжектор F, который приводитс в движение с помощью сжатого жидкого аммиака, поступившего через линию 2, всасывают раствор карбамата , полученного при обработке раствора, содержащего мочевину. , Смесь жидкого аммиака и раствора карбамата попадает в зону конденсации С через линию 3. По линии 4, имеющей отверсти , содержаща аммиак и двуокись углерода газова смесь вводитс в. жидкость. Эта газова смесь n.onjnieHa при десорбционной

СО

СМ

обработке раствора синтеза мочевины, образованного в зоне синтеза А, в десорбционной зоне В, Десорбционна обработка осуществл ет с противоточ- но десорбирующему газу, например, двуокиси углерода, при подаче тепла. Согласно предлагаемому способу давлени в зоне синтеза А, десорбционной зоне В и зоне конденсаци С равны , например, 140 атм. Однако давлени в указанных зонах могут быть различными . Размеры зоны конденсации С выбираютс таким образом, чтобы об1436009

10

В секдаю высокого давлени уст новки ввод т 33417 кг жидкого и 45833 кг газодбразного СО, содер щего также 286 кг вод ного пара и 1533 кг инертных компонентов. Дав ние в зоне реакции, в десорбционн зоне и в зоне конденсации 141,2 а В зону конденсации ввод т газовую смесь, состо щую из 43742 кг NH 65795 кг СО, 2578 кг и 1533 инертных компонентов, большую ча которой здесь конденсируют и абс бируют в раствор карбамата, содер

iJ|3HJH CltV 1 V-л 1 С1ЛГ11 Д , - --- W -разовалось по крайней мере 30% теоре- ,5 Щ 50964 кг NHg , 17957 кг СО и

тически возможного количества мочевины . Тепло, вьщел ющеес в зоне конденсации С отводитс водой, поступающей через линию 5, котора проходит через линио 6 и через охлаждение элемента 7 в зоне конденсации с помощью насоса Е и затем преобразуетс в пар низкого давлени . Образовавшийс пар проходит через линию 8 в резервуар дл пара D и через линию 9 выходит из указанного резервуара в агрегат, потребл ющий пар низкого дашгени (не показан). Вместо того, чтобы удал ть тепло при помощи выработки пара, можно нагревать потоки процесса, например жидкий раствор мочевины, которьй затем концентрируют и пропускают через охлаждающие элементы Раствор мочевины и карбамата и неконденсированна часть газовой смеси, постзшившие в зону коН- денсации, проход т через линию 10 в зону синтеза А, где происходит дальнейшее образование мочевины.

Из зоны синтеза А раствор синтеза мочевины проходит через линию 11 в десорбционную зону В, в то врем как через линию 12 вьшодитс газова смесь, содержаща инертные газы. Де- сорбционный раствор синтеза мочевины вьщодитс .через линию 13, известным путем преобразуютс в жидкий раствор мочевины и концентрируетс , после чего концентрированный раствор может быть преобразовали в твердую мочевину .

Изобретение иллюстрируетс следу.- ющими примерами

Пример 1 (сравнитель ный) .

Мочевина приготавливаетс спосо- :бом, описанным в Юропиан Кемикал 11ьюз, производительность установки 1500 т в день.

20

9231 кг . Образуетс раствор бамата, которьй СОСТОИТ из 78108 67706 кг СО и 1029 кг и им температуру 168°С, в то врем ка оставша с чисть газовой смеси с жит 18598 кг NHj, 16046 кг COj, 980 кг и 1533 кг инертных к понентов Раствор карбамата и га вую смесь ввод т в зону реакции.

25

Освобожденное при конденсации ло удал ют при помощи воды, что дет к образованию 60000 кг пара кого давлени (4,4 атм, Т 3Q Теплообменна поверхность 1694 м

Пример 2. Согласно пред гаемому способу получают такое же к чество мочевины, как в примере 1. Д ние в секции высокого давлени уста ки 141,2 атм. Конденсацию газовой с полученной при десорбировании, о ществл ют в горизонтально распол женном холодильнике со всасывани Конденсаци сопровождаетс образ нием 50% теоретически возможного личества мочевины. Образуетс ра карбамата, содержащий 30839 кг м вины, 60871 кг Ш, 50553 кг СО j и 20521 кг . Его температура

35

40

45

. Кроме того, остаетс газо смесь, котора состоит из 18171

NH

3

10706 кг С02, 505 кг

50

55

И 1533 кг инертных компонентов. мощью освобожденного в зоне кон сации тепла образуетс 60000 кг низкого давлени (4,4 атм). Необ ма теплообменна поверхность 66 Пример Зо Аналогично пр ру 2 получают идентичное количес мочевины. .Но теперь в зоне конде ции образуетс 75% уравновешенно доступного количества мочевины. не конденсации получаетс раство который содержит помимо 56188 кг

0

В секдаю высокого давлени установки ввод т 33417 кг жидкого и 45833 кг газодбразного СО, содержащего также 286 кг вод ного пара и 1533 кг инертных компонентов. Давление в зоне реакции, в десорбционной зоне и в зоне конденсации 141,2 атм. В зону конденсации ввод т газовую смесь, состо щую из 43742 кг NH, 65795 кг СО, 2578 кг и 1533 кг инертных компонентов, большую часть которой здесь конденсируют и абсорбируют в раствор карбамата, содержа-- W -Щ 50964 кг NHg , 17957 кг СО и

9231 кг . Образуетс раствор карбамата , которьй СОСТОИТ из 78108 NH, 67706 кг СО и 1029 кг и имеет температуру 168°С, в то врем как оставша с чисть газовой смеси содержит 18598 кг NHj, 16046 кг COj, 980 кг и 1533 кг инертных компонентов Раствор карбамата и газовую смесь ввод т в зону реакции.

5

Освобожденное при конденсации тепло удал ют при помощи воды, что ведет к образованию 60000 кг пара низкого давлени (4,4 атм, Т ). Q Теплообменна поверхность 1694 м.

Пример 2. Согласно предлагаемому способу получают такое же количество мочевины, как в примере 1. Давление в секции высокого давлени установки 141,2 атм. Конденсацию газовой смеси, полученной при десорбировании, осуществл ют в горизонтально расположенном холодильнике со всасыванием. Конденсаци сопровождаетс образованием 50% теоретически возможного количества мочевины. Образуетс раствор карбамата, содержащий 30839 кг мочевины , 60871 кг Ш, 50553 кг СО j и 20521 кг . Его температура

5

0

5

. Кроме того, остаетс газова смесь, котора состоит из 18171 кг

NH

3

10706 кг С02, 505 кг

0

5

И 1533 кг инертных компонентов. С помощью освобожденного в зоне конденсации тепла образуетс 60000 кг пара низкого давлени (4,4 атм). Необходима теплообменна поверхность 667 м. Пример Зо Аналогично примеру 2 получают идентичное количество мочевины. .Но теперь в зоне конденсации образуетс 75% уравновешенного доступного количества мочевины. В зоне конденсации получаетс раствор, который содержит помимо 56188 кг NH

и 40203 кг COj, также 47930 кг мочевины и 25649 кг .

Кроме того, остаетс газова смес состо ща из 14825 кг NH 8400 кг СО 605 кг Н20 и 1533 кг инертных компонентов . Температура жидкости и газовых компонентов, выдел емых из зоны конденсации, , Освобожденное тепло примен етс дл образовани 60000 кг пара низкого давлени ,(6,8 атм). Необходима теплообменна поверхность 1694 м.

Пример 4. На заводе согласно технологической схеме используют способ получени мочевины согласно изобретению дл синтеза того же количества мочевины, как описано в примере 1. Давление на участке высокого давлени , включающем зоны синтеза, выпаривани и конденсации, поддерживают равным 122,6 атм. Конденсацию газовой смеси, полученной на стадии выпаривани , провод т в межтрубной зоне вертикально размещенного конден сатора с погруженным змеевиком, среднее врем пребьгоани конденсата в котором составл ло около 22,7 мин, что приводит к образованию 50% мочевины от теоретически возможного при имевших место услови х реакции. Образовавшийс раствор карбамата аммоНИН содержит 29291 кг мочевины, 62667 кг аммиака, 52656 кг углекислого газа и 18997 кг воды. Температура раствора . Кроме того остаетс газова смесь, содержаща 18665 кг аммиака, 9553 кг двуокиси углерода, 543 кг воды и 1710 кг инертного компонента. С помощью теп- лоты, вьщел ющейс в зоне конденсации , образуетс 66970 кг пара низкого давлени (4,4 атм). Необходима теплообменна поверхность 850 м.

Пример 5. Аналогично приме- ру 2 получают идентичное количество мочевины, но теперь в зоне конденсации образуетс 73% от достижимого равновесного количества при среднем времени пребывани конденсата около 21,5 мин. Давление в зоне конденсации 156,9 атм. Раствор, полученный в зоне конденсации, содержит кроме 56967 кг аммиака и 42429 кг двуокиси углерода, также 43818 кг мочеви- ны и 25782 кг воды. Кроме того, остаетс газова смесь, содержаща 14344 кг аммиака, 10157 кг двуокиси углероца, 671 кг воды и 1711 кг

5 о Q

g g с

5

инертного компонента. Температура жидкой и газообразной составл юпсих, выход щих из зоны конденсаций, . Выдел ющеес тепло используют дл получени 52450 кг пара низкого давлени (6,33 атм). Дл этого потребуетс площадь теплообменной поверхности 850 м.

Пример 6. Получение мочевины в количестве 1500 т/день осуществл ют .в установке, изображенной на чертежео Давление в зоне высокого давлени , ввслючающей зоны синтеза, десорбции и конденсации, равн лось 196 атм. Конденсаци газовой смеси, образующейс при десорбции, происходит со стороны кожуха погруженного конденсатора. Среднее врем пребывани конденсата в нем составл ло 16,9 мин. В этих услови х выход мочевины составл л 69% от теоретического. Образующийс раствор карбамата содержит 46,958 кг мочевины, 57,510 кг NHj, 40,656 кг COi и 28,206 кг . Температура его 188,5°С. Кроме того, получают газовую смесь, состо щую из 7,523 кг NH, 6,053 кг СО, 414 кг и 1,533 кг инертных компонентов. За счет тепла, выдел ющегос в зоне конденсации, образуетс 52,970 кг пара низкого давлени (6,8 атм). Необходима дл этого поверхность теплообмена 667 м.

В таблице приведены примеры осуществлени известного и предлагаемого способов.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позвол ет уменьшить необходимую поверхность теплообмена в конденсаторе и повысить параметры пара низкого давлени до 6,9 атм.

Claims

Формула изобретени Способ получени мочевины взаимодействием двуокиси углерода и избытка аммиака при давлении 125-200 атм в зоне синтеза с получением раствора, содержащего карбамат аммони и свободный аммиак с последукщим разложением карбамата аммони в десорбционной зоне при давлении зоны синтеза, нагревании и противоточном взаимодействии с десорбирующим газом с получением десорбированного раствора, из которого вьщел рт концентрированную мочевину или твердую мочевину, и газовой смеси, содержащей продукты разложени карбамата аммони вместе с частью

7 , 14560098

избытка аммиака и десорбирующего га- менем пребывани газовой смеси в зо- за, часть которой конденсируют в зоне не, обеспечивающем образование 50- конденсации с получением конденсата, отличающийс тем, что, с целью упрощени процесса, конденсацию провод т в межтрубной тепловой зоне погружного конденсатора со вре75% мочевины от равновесного количества , достигаемого в услови х синтеза , с получением конденсата, содержащего карбамат аммони и мочевину, который направл ют в зону синтеза.

менем пребывани газовой смеси в зо- не, обеспечивающем образование 50-

75% мочевины от равновесного количества , достигаемого в услови х синтеза , с получением конденсата, содержащего карбамат аммони и мочевину, который направл ют в зону синтеза.

3 4 5 6

11

О 5.